(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に軟磁性層と、下地層と、記録層と、保護膜とが順次積層された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記軟磁性層を、前記基板を加熱することなく、Ｆｅ・ｘＴａ・ｙＣ（２≦ｘ≦１０、２ｘ≦２２−ｙ：ここで、ｘ及びｙはＴａ及びＣの組成をａｔ％であらわした数値）の組成にスパッタ装置内でスパッタ成膜し、該軟磁性層の成膜後に２００〜４００℃の温度で前記基板を前記スパッタ装置内で熱処理して前記軟磁性層の少なくとも一部を微結晶化させることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記熱処理は、３０秒間行うことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録媒体の製造方法に関し、より詳細には、生産性が高く生産コスト低減が可能な垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固定ディスク装置に装着される磁気記録媒体の面記録密度は向上を続け、現在では約３５Ｇｂ／ｉｎ２の面記録密度のものが製品化されるようになっている。しかし、面記録密度の向上に伴って記録ビットの熱安定性の問題が顕在化しつつあり、そのため、熱安定性を確保しつつ面記録密度を向上できる可能性がある垂直磁気記録媒体の開発が行われている。
【０００３】
垂直磁気記録媒体の構成としては、ＮｉＰメッキを施したＡｌやガラス基板の上に、Ｔｉ或いはＴｉＣｒ等の下地層を設け、その上に、ＣｏＣｒ系合金の記録層を積層し、更に、その上にカーボン保護膜を成膜する単層構造の媒体に加え、基板と下地層との間に軟磁性層を備える構成の２層構造の媒体の開発も行われている。
【０００４】
ＣｏＣｒ系合金の記録層には、Ｔａ、Ｐｔ、Ｂ等の元素が添加され、記録媒体を構成する各層は、スパッタリング法で成膜するのが主流となっている。なお、各層の膜厚は、軟磁性層は３００〜５００ｎｍ前後、下地層は１０〜５０ｎｍ前後、記録層膜厚は３０〜１００ｎｍ前後にするのが通常であり、また、下地層及び記録層の各層は通常は多結晶薄膜であり、軟磁性層はＮｉＦｅ、ＦｅＳｉＡｌ等の多結晶のものとＣｏＺｒＮｂ等のアモルファスのものの両方が用いられている。更に、下地層は、六方晶であるＣｏＣｒ系結晶のＣ軸を膜面に垂直に立たせるために用いられるもので、ＣｏＣｒ系結晶のＣ軸が膜面に垂直に配向することにより、垂直磁気記録媒体となる。
【０００５】
最近では、垂直磁気記録媒体の媒体雑音を低減することを目的に、ＦｅＴａＣを軟磁性層に用いた構成の磁気記録媒体が報告されている（例えば、IEEE  Trans.  Mag.  Vol.36,  No.5,  p.2399  及び  p.2402）。この媒体では、基板上に、基板加熱を施すことなくＦｅＴａＣの軟磁性層を成膜した後、４５０℃以上の高温でアニールを行い、その後、下地層、記録層、カーボン保護膜が順次成膜されている。基板加熱なしで成膜したＦｅＴａＣの軟磁性層の結晶状態はアモルファスであるが、成膜後に施される４５０℃以上の高温アニールにより、ＦｅＴａＣが微結晶化する。この微結晶化により、ＦｅＴａＣの透磁率が大きくなるとともに、飽和磁化も大きくなり、２層垂直磁気記録媒体の軟磁性層として必要な特性を備えることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構成のＦｅＴａＣ軟磁性層を備える２層垂直磁気記録媒体では、アニール温度として４５０℃以上の温度を必要とするが、磁気記録媒体の成膜に用いるスパッタ装置の中では４５０℃以上のアニールを実行することは困難であるため、ＦｅＴａＣ軟磁性層の成膜工程が終了した後の基板を一旦スパッタ装置から取り出して別のアニール装置でアニールすることとなり、工程が複雑になると共に製造コストが上昇してしまうといった問題がある。
【０００７】
また、仮にスパッタ装置の中でアニールできたとしても、ＦｅＴａＣ軟磁性層に続いて成膜する下地層及びＣｏＣｒ系合金記録層の成膜温度は、２００〜３００℃の温度範囲で実行するため、アニール温度である４５０℃から成膜温度である３００℃以下の温度に基板温度が下がるのを待つこととなり、製造のスループットを低下させる要因となるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、軟磁性層の組成を適当に設計することにより、ＦｅＴａＣ軟磁性層のアニール温度を４００℃以下に下げることを可能としスパッタ装置内でのアニールを可能とし、生産性が高く生産コスト低減が可能な垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板上に軟磁性層と、下地層と、記録層と、保護膜とが順次積層された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記軟磁性層を、前記基板を加熱することなく、Ｆｅ・ｘＴａ・ｙＣ（２≦ｘ≦１０、２ｘ≦２２−ｙ：ここで、ｘ及びｙはＴａ及びＣの組成をａｔ％であらわした数値）の組成にスパッタ装置内でスパッタ成膜し、該軟磁性層の成膜後に２００〜４００℃の温度で前記基板を前記スパッタ装置内で熱処理して前記軟磁性層の少なくとも一部を微結晶化させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記熱処理は、３０秒間行うことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の２層垂直磁気記録媒体の構成例を説明するための断面模式図である。垂直磁気記録媒体は基板１１上に、軟磁性層１２、下地層１３、磁気記録層１４、及び保護膜１５がこの順で積層された構造を有している。
【００１５】
基板１１としては、例えばＮｉＰメッキを施したＡｌ合金や強化ガラス、結晶化ガラス等の基板を用いることができ、基板１１の上には、磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性層１２が設けられている。
【００１６】
軟磁性層１２には、４００℃以下のアニールで層の少なくとも一部が微結晶化するＦｅＴａＣ組成が選択される。なお、軟磁性層１２の最適膜厚は、磁気記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性に依存するが、生産性との兼ね合いから概ね５０ｎｍ〜５００ｎｍであることが望ましい。
【００１７】
保護膜１５としては、例えばカーボンを主体とする薄膜が用いられ、スパッタ法や化学気相堆積法（ＣＶＤ法）等により形成される。また、本発明の垂直磁気記録媒体の使用目的に応じて、グラファイト構造を有するカーボンとダイアモンド構造を有するカーボンの含有比率の選択等がなされる。
【００１８】
図２は、本発明の垂直磁気記録媒体の軟磁性層を構成するＴａとＣ濃度を示す図であり、図中の直線（１）は、ｙ＝２（ｙはＣのａｔ％）の組成であり、直線（２）は、ｘ＝２（ｘはＴａのａｔ％）の組成であり、直線（３）は、ｙ＝２２−２ｘ（ｘはＴａのａｔ％、ｙはＣのａｔ％）の組成を示す。従って、これらの３つの直線（１）〜（３）で囲まれ斜線を施した部分の組成は、Ｆｅ・ｘＴａ・ｙＣ（２≦ｘ≦１０、２ｘ≦２２−ｙ）を有し、４００℃以下のアニールでＦｅＴａＣ軟磁性層の少なくとも一部が微結晶化する領域に対応する。なお、この領域のＦｅＴａＣの軟磁性層の飽和磁化は１．４〜１．６Ｔ、透磁率は１００〜５００である。従って、図１に示した軟磁性層１２は、図２中の斜線領域の組成を有するＦｅＴａＣで構成されることとなる。
【００１９】
以下に、図１に示した構成の本発明の垂直磁気記録媒体の実施例について説明する。
【００２０】
〔実施例１〕
Ｆｅ・５Ｔａ・１１Ｃ（Ｔａ：５ａｔ％，Ｃ：１１ａｔ％）の組成の軟磁性層を、ガラス基板上に基板加熱しないで膜厚３００ｎｍでスパッタ成膜し、その後スパッタ装置内でランプ加熱により４００℃、３０秒間のアニールを施した。なお、このようにして成膜された軟磁性層の飽和磁化は１．５Ｔ、透磁率は５００の特性が得られた。このＦｅＴａＣ軟磁性層の上に、ＴｉＣｒ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔＢ記録層３０ｎｍ、及び、カーボン保護膜１０ｎｍを基板加熱温度３００℃で成膜して２層垂直磁気記録媒体を作製した。
【００２１】
この２層垂直磁気記録媒体にヘッドによる書き込み再生を行い、電磁変換特性を評価したところ、軟磁性層にＣｏＺｒＮｂを用いた２層垂直磁気記録媒体に比べ、シグナルノイズレシオ（ＳＮＲ）は２〜３ｄＢ増大した。
【００２２】
〔実施例２〕
Ｆｅ・５Ｔａ・１１Ｃ（Ｔａ：５ａｔ％，Ｃ：１１ａｔ％）の組成の軟磁性層を、ガラス基板上に基板加熱しないで膜厚３００ｎｍでスパッタ成膜し、その後スパッタ装置内でランプ加熱により３００℃、３０秒間のアニールを施した。なお、このようにして成膜された軟磁性層の飽和磁化は１．４Ｔ、透磁率は４００の特性が得られた。このＦｅＴａＣ軟磁性層の上に、ＴｉＣｒ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔＢ記録層３０ｎｍ、及び、カーボン保護膜１０ｎｍを基板加熱温度３００℃で成膜して２層垂直磁気記録媒体を作製した。
【００２３】
この２層垂直磁気記録媒体にヘッドによる書き込み再生を行い、電磁変換特性を評価したところ、軟磁性層にＣｏＺｒＮｂを用いた２層垂直磁気記録媒体に比べ、ＳＮＲは２〜３ｄＢ増大した。
【００２４】
〔実施例３〕
Ｆｅ・５Ｔａ・１１Ｃ（Ｔａ：５ａｔ％，Ｃ：１１ａｔ％）の組成の軟磁性層を、ガラス基板上に基板加熱しないで膜厚３００ｎｍでスパッタ成膜し、その後スパッタ装置内の真空下でランプ加熱により２５０℃、３０秒間のアニールを施した。なお、このようにして成膜された軟磁性層の飽和磁化は１．４Ｔ、透磁率は３００の特性が得られた。このＦｅＴａＣ軟磁性層の上に、ＴｉＣｒ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔＢ記録層３０ｎｍ、及び、カーボン保護膜１０ｎｍを基板加熱温度２５０℃で成膜して２層垂直磁気記録媒体を作製した。
【００２５】
この２層垂直磁気記録媒体にヘッドによる書き込み再生を行い、電磁変換特性を評価したところ、軟磁性層にＣｏＺｒＮｂを用いた２層垂直磁気記録媒体に比べ、ＳＮＲは２〜３ｄＢ増大した。
【００２６】
〔実施例４〕
Ｆｅ・５Ｔａ・１１Ｃ（Ｔａ：５ａｔ％，Ｃ：１１ａｔ％）の組成の軟磁性層を、基板温度３００℃のガラス基板上に膜厚３００ｎｍでスパッタ成膜した。なお、このようにして成膜された軟磁性層の飽和磁化は１．４Ｔ、透磁率は４００の特性が得られた。このＦｅＴａＣ軟磁性層の上に、ＴｉＣｒ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔＢ記録層３０ｎｍ、及び、カーボン保護膜１０ｎｍを基板加熱温度３００℃で成膜して２層垂直磁気記録媒体を作製した。
【００２７】
この２層垂直磁気記録媒体にヘッドによる書き込み再生を行い、電磁変換特性を評価したところ、軟磁性層にＣｏＺｒＮｂを用いた２層垂直磁気記録媒体に比べ、ＳＮＲは２〜３ｄＢ増大した。
【００２８】
〔実施例５〕
Ｆｅ・２Ｔａ・１０Ｃ（Ｔａ：２ａｔ％，Ｃ：１０ａｔ％）の組成の軟磁性層を、ガラス基板上に基板加熱しないで膜厚３００ｎｍでスパッタ成膜し、その後スパッタ装置内の真空下でランプ加熱により４００℃、３０秒間のアニールを施した。なお、このようにして成膜された軟磁性層の飽和磁化は１．５Ｔ、透磁率は２００の特性が得られた。このＦｅＴａＣ軟磁性層の上に、ＴｉＣｒ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔＢ記録層３０ｎｍ、及び、カーボン保護膜１０ｎｍを基板加熱温度３００℃で成膜して２層垂直磁気記録媒体を作製した。
【００２９】
この２層垂直磁気記録媒体にヘッドによる書き込み再生を行い、電磁変換特性を評価したところ、軟磁性層にＣｏＺｒＮｂを用いた２層垂直磁気記録媒体に比べ、ＳＮＲは１〜２ｄＢ増大した。
【００３０】
〔実施例６〕
Ｆｅ・６Ｔａ・１０Ｃ（Ｔａ：６ａｔ％，Ｃ：１０ａｔ％）の組成の軟磁性層を、ガラス基板上に基板加熱しないで膜厚３００ｎｍでスパッタ成膜し、その後スパッタ装置内の真空下でランプ加熱により４００℃、３０秒間のアニールを施した。なお、このようにして成膜された軟磁性層の飽和磁化は１．５Ｔ、透磁率は３００の特性が得られた。このＦｅＴａＣ軟磁性層の上に、ＴｉＣｒ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔＢ記録層３０ｎｍ、及び、カーボン保護膜１０ｎｍを基板加熱温度３００℃で成膜して２層垂直磁気記録媒体を作製した。
【００３１】
この２層垂直磁気記録媒体にヘッドによる書き込み再生を行い、電磁変換特性を評価したところ、軟磁性層にＣｏＺｒＮｂを用いた２層垂直磁気記録媒体に比べ、ＳＮＲは１〜２ｄＢ増大した。
【００３２】
〔実施例７〕
Ｆｅ・１０Ｔａ・２Ｃ（Ｔａ：１０ａｔ％，Ｃ：２ａｔ％）の組成の軟磁性層を、ガラス基板上に基板加熱しないで膜厚３００ｎｍでスパッタ成膜し、その後スパッタ装置内の真空下でランプ加熱により４００℃、３０秒間のアニールを施した。なお、このようにして成膜された軟磁性層の飽和磁化は１．５Ｔ、透磁率は１００の特性が得られた。このＦｅＴａＣ軟磁性層の上に、ＴｉＣｒ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔＢ記録層３０ｎｍ、及び、カーボン保護膜１０ｎｍを基板加熱温度３００℃で成膜して２層垂直磁気記録媒体を作製した。
【００３３】
この２層垂直磁気記録媒体にヘッドによる書き込み再生を行い、電磁変換特性を評価したところ、軟磁性層にＣｏＺｒＮｂを用いた２層垂直磁気記録媒体に比べ、ＳＮＲは１〜２ｄＢ増大した。
【００３４】
〔実施例８〕
Ｆｅ・２Ｔａ・１８Ｃ（Ｔａ：２ａｔ％，Ｃ：１８ａｔ％）の組成の軟磁性層を、ガラス基板上に基板加熱しないで膜厚３００ｎｍでスパッタ成膜し、その後スパッタ装置内の真空下でランプ加熱により４００℃、３０秒間のアニールを施した。なお、このようにして成膜された軟磁性層の飽和磁化は１．５Ｔ、透磁率は１００の特性が得られた。このＦｅＴａＣ軟磁性層の上に、ＴｉＣｒ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔＢ記録層３０ｎｍ、及び、カーボン保護膜１０ｎｍを基板加熱温度３００℃で成膜して２層垂直磁気記録媒体を作製した。
【００３５】
この２層垂直磁気記録媒体にヘッドによる書き込み再生を行い、電磁変換特性を評価したところ、軟磁性層にＣｏＺｒＮｂを用いた２層垂直磁気記録媒体に比べ、ＳＮＲは１〜２ｄＢ増大した。
【００３６】
〔実施例９〕
Ｆｅ・２Ｔａ・２Ｃ（Ｔａ：２ａｔ％，Ｃ：２ａｔ％）の組成の軟磁性層を、ガラス基板上に基板加熱しないで膜厚３００ｎｍでスパッタ成膜し、その後スパッタ装置内の真空下でランプ加熱により４００℃、３０秒間のアニールを施した。なお、このようにして成膜された軟磁性層の飽和磁化は１．５Ｔ、透磁率は１００の特性が得られた。このＦｅＴａＣ軟磁性層の上に、ＴｉＣｒ下地層２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔＢ記録層３０ｎｍ、及び、カーボン保護膜１０ｎｍを基板加熱温度３００℃で成膜して２層垂直磁気記録媒体を作製した。
【００３７】
この２層垂直磁気記録媒体にヘッドによる書き込み再生を行い、電磁変換特性を評価したところ、軟磁性層にＣｏＺｒＮｂを用いた２層垂直磁気記録媒体に比べ、ＳＮＲは１〜２ｄＢ増大した。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＦｅＴａＣ軟磁性層の組成を、４００℃以下のアニールで層の少なくとも一部が微結晶化するように選択することとしたので、ＦｅＴａＣのアニールあるいは基板加熱成膜が４００℃以下の温度で実行可能となり、スパッタ装置の中でアニールあるいは基板加熱成膜が可能となるため、ＦｅＴａＣ軟磁性層、下地層、記録層、及び、保護膜をスパッタ装置の中で連続成膜可能となって成膜生産性を向上させることが可能となる。
【００３９】
また、ＦｅＴａＣの温度が４００℃以下になるため、これに続く、下地層、記録層、及び、保護膜の成膜温度２５０〜３００℃まで基板温度が下がるのを待つ時間が短縮あるいは不要となり、この点からも生産性が向上する。
【００４０】
このように本発明によれば、生産性が高く生産コスト低減が可能な垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２層垂直磁気記録媒体の構成例を説明するための断面模式図である。
【図２】本発明の垂直磁気記録媒体の軟磁性層を構成するＴａとＣ濃度を示す図である。
【符号の説明】
１１  基板
１２  軟磁性層
１３  下地層
１４  磁気記録層
１５  保護膜
【図１】
0004535657.tif 000002
【図２】
0004535657.tif 000003